Pourquoi les planètes orbitent-elles selon un même plan ?

[invite4a62b460]

Bonjour !

C'est une question que je me pose depuis quelques temps et à laquelle je n'ai trouvé aucune réponse satisfaisante : pourquoi toutes les planètes orbitent-elles dans le plan de l’écliptique (à quelques degrés près) ?

Ça doit être la même raison qui fait que les anneaux de Saturne sont des anneaux (et pas un nuage sphérique), que notre galaxie est plate ou que les lunes de Jupiter orbitent selon trois plans. J'ai lu que ceci était dû à la conservation du moment cinétique ou à des chocs entre les éléments du disque d'accrétion, mais je n'ai pas été convaincu par les explications.

Merci d'avance pour votre réponse !
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[invite46b4a9f3]

Bonjour,

c'est la conservation du moment cinétique.

Tous les objets célestes se déplacent en ligne droite. Leur mouvement épouse la déformation de l'espace temps due à un objet plus massif lui même en mouvement ce qui amène au fait que finalement les planètes n'orbitent pas sur un plan écliptique mais hélicoïdal.

Il faut bien comprendre que ce que tu vois dépend du référentiel. En 2d , les planètes orbitent sur un plan écliptique mais en 3d elles se déplacent en suivant une trajectoire hélicoïdal.

Rien de mieux qu'une vidéo pour illustrer mes propos :

objet vidéo supprimé car liée à du contenu pseudo-scientifique duquel il n'est pas souhaitable de faire de la publicité - mach3 pour la modération

Attention , il y a une petite erreur sur la vitesse du soleil : l'auteur donne 70 000 km/h mais en réalité c'est 781 200 km/h

[invitedd63ac7a]

@manukatche, ta réponse me chiffone, la conservation du moment cinétique impose à une planète de conserver (en faisant abstraction des influences perturbatrices) le même plan de trajectoire au cours du temps, mais cela a-t-il un rapport avec le fait que toutes les planètes du système solaire ont des plans de trajectoire sensiblement identiques ? Or, c'est ce dernier point qui constitue précisément la question d'Astrosias.

[pm42]

@manukatche, ta réponse me chiffone

Yep, pas très précise au mieux.

Voir par ex : https://forums.futura-sciences.com/p...me-niveau.html. Tu as aussi beaucoup de liens en faisant une recherche sur le Net et de mémoire, le sujet a été abordé ici d'autres fois.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gwgidaz]

(en faisant abstraction des influences perturbatrices) .

Bonjour,
Ben non.....Les planètes se perturbent et s'attirent. Il est donc normal que leurs trajectoires se rapprochent.Le moment cinétique conservé, c'est celui d l'ensemble des planètes...

[pm42]

Bonjour,
Ben non.....Les planètes se perturbent et s'attirent. Il est donc normal que leurs trajectoires se rapprochent

En quoi est ce normal ? Un système à n corps est chaotique.

[gwgidaz]

En quoi est ce normal ? Un système à n corps est chaotique.

Bonjour,


Si les corps tendent à se concentrer sur un plan, mais ça ne les empêche pas d'être chaotique.Et même chaotique, le moment cinétique de l'ensemble est conservé .

[pm42]

Si les corps tendent à se concentrer sur un plan, mais ça ne les empêche pas d'être chaotique .

Oui, ça on savait. La question était : comment passe t-on de "Les planètes se perturbent et s'attirent" à "Il est donc normal que leurs trajectoires se rapprochent".

[invitedd63ac7a]

Les planètes se perturbent et s'attirent. Il est donc normal que leurs trajectoires se rapprochent. Le moment cinétique conservé, c'est celui d l'ensemble des planètes...

Vous voulez dire que par conservation du moment cinétique les plans des trajectoires des planètes vont avoir tendance à se confondre. Curieux, je reste dubitatif.
En mécanique céleste classique (le chaos est inutile ici) les perturbations sont en général périodiques (il y a les séculaires mais ce sont des périodiques de longues périodes). Donc si les plans des trajectoires se rapprochent, ils devraient ensuite s'éloigner (???)

[gwgidaz]

Oui, ça on savait. La question était : comment passe t-on de "Les planètes se perturbent et s'attirent" à "Il est donc normal que leurs trajectoires se rapprochent".

Lorsque deux planètes sont d'un même côté du soleil mais disons l'une en dessous de l'autre, celle du haut aura tendance à descendre, et celle du bas, à monter....Donc elles vont tendre vers leur barycentre. Mais bien sur, c'est une tendance de long terme , et d'autres phénomènes chaotiques interviendront.

[pm42]

Lorsque deux planètes sont d'un même côté du soleil mais disons l'une en dessous de l'autre, celle du haut aura tendance à descendre, et celle du bas, à monter...

Je veux bien une référence.

Donc elles vont tendre vers leur barycentre. Mais bien sur, c'est une tendance de long terme , et d'autres phénomènes chaotiques interviendront.

Et donc, c'est ce mécanisme qui expliquerait pourquoi toutes les planètes sont sur le même plan en gros ? Ce n'est pas ce que disent toutes les explications qu'on trouve et qui expliquent qu'elles se sont formées comme cela parce que le nuage de poussière autour qui a donné naissance au Système Solaire s'était aplati en disque.

[gwgidaz]

i expliquent qu'elles se sont formées comme cela parce que le nuage de poussière autour qui a donné naissance au Système Solaire s'était aplati en disque.

OUi, mais ça n'explique rien ! pourquoi cet aplatissement ?....
Voir par exemple wikipedia: les anneaux de saturne, même phénomène à une echelle de temps plus petite..

[pm42]

OUi, mais ça n'explique rien ! pourquoi cet aplatissement ?....

Voir les liens donnés...

[invite4a62b460]

Merci pour vos réponses !
Donc si je comprends bien les fameux liens, le passage de l’étape 1 à l’étape 2 dans ce schéma :



S’explique ainsi :
"Les modèles de formations stellaires s'accordent sur le fait qu'une étoile en formation s'entoure naturellement d'un " nid " de poussières et de gaz, résidu du nuage interstellaire au sein duquel se forme l'étoile. Cette enveloppe chaude et opaque n'est pas soutenue par sa propre pression et s'effondre, adoptant alors la forme d'un disque qui repose dans le plan équatorial de l'étoile (Basri et Bertout 1993)"
Source : http://www.aim.ufr-physique.univ-par...p1.htm#Chap1_a

Avant que je me lance dans la lecture de Basri et Bertout, quelqu'un pourrait-il détailler ce processus d'effondrement ?

[invite46b4a9f3]

Bonjour,

Il me vient une idée comme ça avec un hand spinner. Je ne garantis pas que ce raisonnement est juste ^^

Quand vous inclinez légèrement le hand spinner un coup à gauche , un coup à droite etc... on sent une force pertubatrice ou une résistance , comme une sorte d'ondulation ample ou les objets rétablissent l’équilibre par leur vecteur de mouvement alors perturbés par le changement de plan.

On pourrait peut être transposer cette expérience de pensée au système solaire ou le soleil est le centre du handspinner.

[pm42]

C'est l'effet gyroscopique. Cela explique pourquoi ce serait compliqué de changer l'axe de rotation de la Terre mais pas pourquoi les planètes sont dans le même plan.

[invite46b4a9f3]

ok et si on cherchait plutôt à savoir pourquoi certains systèmes solaires ont plusieurs planètes qui ne sont pas sur le même plan écliptique ? ^^

[invite46b4a9f3]

euh... ma question avait pour but de relancer le débat que je suis avec beaucoup d'attention ^^

[mach3]

Surement un peu complexe et en anglais, mais j'ai trouvé ce document (un support de cours vraisemblablement) :

http://astronomy.swin.edu.au/sao/dow...620-M09A01.pdf

on parle de formation du disque à partir de la slide 22. Pas sûr que ça réponde entièrement à la question, mais ça aura le mérite de donner des pistes de réflexion, et d'orienter des recherches documentaires ultérieures.

m@ch3

[invite4a62b460]

Je viens de parcourir le cours en diagonale, et il semble avoir pour but de répondre à la question.
Si une approche moins vulgarisée ne vous repousse pas, voici la publication de Basri et Bertout sur le sujet, qui semble (je n'ai pas pris le temps de bien la lire) répondre précisément à notre problématique : http://adsabs.harvard.edu/full/1993prpl.conf..543B
Je ferai un message plus précis dessus quand j'aurai bien compris l'article.

[philname]

Donc la théorie planétaire le plan elliptique ne bouge pas et donc reste stable, chaque objet peut donc avoir sa propre équation elliptique ?

Peut-on vraiment conclure que dans ce cas, le système solaire est stable, du fait que chaque objet possède une invariance dans l'équation de son plan elliptique ?

Mais dans le cas contraire, malgré l'invariance du plan elliptique, il y a rotation de l'ellipse sur son plan, qui conduit à une variation de l'aphélie et périhélie.

[philname]

contradiction, sur des échelles de temps supérieures, même les plans pourraient changer :

JACQUES LASKAR

https://youtu.be/eSzlwDGKIW0?t=2223

[invitedd63ac7a]

Donc la théorie planétaire le plan elliptique ne bouge pas et donc reste stable, chaque objet peut donc avoir sa propre équation elliptique ?

Dans le cas de deux corps en interaction gravitationnelle, sans aucune autre perturbation extérieure ceci est vrai.
Dans le cas de plus de deux corps, suite aux interactions gravitationnelles mutuelles entre les corps ceci n'est plus vrai :
1) Si les corps orbitent dans un même plan, aucun de ces corps ne sortira du plan commun. Mais les autres paramètres des orbites varieront.
2) Si les corps n'orbitent pas dans un même plan les plans des orbites de chaque planètes varieront périodiquement, ce que fait, par exemple, légèrement la terre tous les ans sous l'influence de Jupiter et Saturne.
Tous les paramètres des orbites planétaires varient constamment et périodiquement mais dans des limites faibles. Les théories du chaos montrent que ces modifications pourraient être importantes sur des périodes de temps très longues à notre échelle.

[invitedd63ac7a]

C'est Euler qui a montré, au XVIIe siécle, en développant la théorie des perturbations exercées par les planètes sur le mouvement de translation de la terre, que le plan de l'écliptique était mobile et qu'en conséquence l'obliquité décroissait de 46" par siécle environ.
Source : Astronomie Générale, André Danjon.

[invite6486d7bd]

Je me demande à ce sujet si le magnétisme ne pourrait pas avoir une influence sur le positionnement d'un corps solide contenant du fer (ce qui inclus les poussières) voir carrément sur le positionnement d'un corps qui génère un champ magnétique comme la Terre (avec noyau).
Le fait qu'il se placerait à long terme à la jonction N/S dans un champ magnétique global (stellaire, hypothétique ?) ne ferait-il pas sens ?